DE102010037163A1 - Signalverarbeitungsvorrichtung, Radarvorrichtung, Fahrzeugsteuersystem, Signalverarbeitungsverfahren und computerlesbares Medium - Google Patents

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Abstract

Eine Signalverarbeitungsvorrichtung nimmt eine Objekterkennungsverarbeitung vor, bei der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt. Eine Bereichseinstelleinheit setzt einen Frequenzbereich sowohl in der ersten Periode als auch in der zweiten Periode abhängig von der Frequenz eines ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals fest, das sich auf die Objektinformation bezieht, die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt worden ist. Eine Signaleinstelleinheit setzt ein Spitzensignal als besonderes Spitzensignal fest, falls das Spitzensignal innerhalb des Frequenzbereichs sowohl der ersten Periode als auch der zweiten Periode liegt. Eine Paarungseinheit paart das besondere Spitzensignal in der ersten Periode und das besondere Spitzensignal in der zweiten Periode.

Description

  • Die Offenbarungen der japanischen Patentschriften Nr. 2009-196711 und Nr. 2009-196712 , eingereicht am 27. August 2009, die Beschreibungen, Zeichnungen und Ansprüche umfassen, sind hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
  • HINTERGRUND
  • Die Erfindung betrifft eine Technik, mit der man ein Objekt ausgehend von Information erfassen kann, die von einer gesendeten Welle und einer empfangenen Welle stammt.
  • Erfasst man ein Objekt mit Hilfe einer Radarvorrichtung, so werden ein gesendetes Signal, das man von einer gesendeten Welle erhält, und ein empfangenes Signal, das man von einer empfangenen Welle erhält, gemischt. Die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Objekts erfasst man anhand eines Spitzensignals, das durch die Frequenzdifferenz zwischen dem gesendeten Signal und dem empfangenen Signal bestimmt wird.
  • Beim Erfassen der relativen Entfernung und relativen Geschwindigkeit des Objekts aus dem Spitzensignal wird ein Überlagerungssignal, das durch Mischen des gesendeten Signals und des empfangenen Signals erzeugt wird, durch einen A/D-Umsetzer (Analog-Digital-Umsetzer) von einem Analogsignal in ein Digitalsignal umgesetzt und in eine Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben, beispielsweise einen Mikrocomputer. Anschließend führt die Signalverarbeitungsvorrichtung eine FFT-Verarbeitung (FFT = Fast Fourier Transform, schnelle Fouriertransformation) für das Überlagerungssignal aus, damit man ein Frequenzspektrum erkennt.
  • Generell hat das Frequenzspektrum des Objekts einen relativ höheren Leistungspegel als das Frequenzspektrum von Rauschen usw. Damit wird ein Frequenzspektrum, das einen Grenzwert bei einem vorbestimmten Leistungspegel überschreitet, als Spitzensignal erkannt. Daraufhin werden die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Objekts abhängig vom erfassten Spitzensignal bestimmt.
  • Ist beim Erfassen der relativen Entfernung und der relativen Geschwindigkeit des Objekts der Pegel des gesendeten Signals auf einen konstanten Wert eingestellt, so unterliegt der Leistungspegel des empfangenen Signals Schwankungen, die vom reflektierenden Flächenabschnitt des Objekts abhängen, von der Entfernung zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt sowie von der relativen Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der Radarvorrichtung gegen das Objekt. Im einzelnen steigt der Leistungspegel eines empfangenen Signals eines Objekts, das eine kurze relative Entfernung hat, verglichen mit dem Leistungspegel eines empfangenen Signals eines Objekts an, das eine lange relative Entfernung hat. Steigt der Leistungspegel des empfangenen Signals an und überschreitet daraufhin den Sättigungspegel der Empfangsschaltung, die einen Mischer und einen A/D-Umsetzer enthält, so wird das Überlagerungssignal als im Wesentlichen rechteckige Kurve abgetastet.
  • Anschließend wird eine FFT-Verarbeitung für das Überlagerungssignal vorgenommen, das als im Wesentlichen rechteckige Kurve abgetastet wird, damit das zugehörige Frequenzspektrum erfasst wird.
  • Das Frequenzspektrum, das aus dem im Wesentlichen rechteckförmigen Überlagerungssignal erzeugt wird, enthält ein Frequenzspektrum bezogen auf ein vorhandenes Objekt und ein Frequenzspektrum einer ganzzahligen Vielfachen bezogen auf das Objekt. Damit ist der Leistungspegel des Frequenzspektrums, das aus dem im Wesentlichen rechteckförmigen Überlagerungssignal erzeugt wird, größer als der Pegel eines anderen Frequenzspektrums, der dem Sättigungspegel der Empfangsschaltung entspricht, die den A/D-Umsetzer enthält, und sie überschreitet damit den Grenzwert für das Erfassen des Spitzensignals. Dadurch kann fälschlicherweise die relative Entfernung und relative Geschwindigkeit eines nicht vorhandenen Objekts erkannt werden. Dies kann zu Problemen bei der Fahrzeugsteuerung führen.
  • Ist die relative Entfernung zum Objekt kurz, so wird ein Teil der gesendeten Welle vom Objekt mehrfach reflektiert, und ein erfasstes Überlagerungssignal durch eine einzige Reflexion vom Objekt und ein erfasstes Überlagerungssignal durch mehrfache Reflexionen vom Objekt werden erzeugt. Überschreitet ein Frequenzspektrum, das zu einem erfassten Überlagerungssignal aufgrund mehrfacher Reflexionen vom Objekt gehört, den Grenzwert für die Erkennung des Spitzensignals, so wird ein Spitzensignal erkannt, für das kein Objekt existiert. Dadurch kann fälschlicherweise die relative Entfernung und relative Geschwindigkeit eines nicht vorhandenen Objekts erkannt werden. Dies kann zu Problemen bei der Fahrzeugsteuerung führen.
  • Bezüglich der beschriebenen Probleme wird gemäß dem Stand der Technik ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Pegel des gesendeten Signals vorab verringert wird, um den Pegel des empfangenen Signals zu senken.
  • Zudem wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Empfangsschaltung mit einem hohen Sättigungspegel verwendet wird, um zu verhindern, dass ein Frequenzspektrum von ganzzahligen Vielfachen als Spitzensignal erkannt wird (siehe beispielsweise JP-A-11-133144 ).
  • Der Grenzwert zum Erfassen der Leistung des Frequenzspektrums des Objekts mit einer kurzen Relativentfernung vom Fahrzeug ist jedoch höher eingestellt als der Grenzwert zum Erfassen der Leistung des Frequenzspektrums einer ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals des Objekts, das eine kurze Relativentfernung hat. Dies soll verhindern, dass Rauschen fälschlicherweise als Spitzensignal des Objekts erkannt wird, da in einen unteren Frequenzband ein Frequenzspektrum durch Rauscheffekte aufgrund einer Frequenzmodulation der gesendeten Welle oder der empfangenen Welle oder durch Rauschen der Hardware in großem Umfang erzeugt wird.
  • Fällt der Pegel des empfangenen Signals ab, so ist dem Frequenzspektrum des Objekts mit einer kurzen Relativentfernung ein hoher Grenzwert für das Erkennen der Leistung des Frequenzspektrums zugeordnet. Damit fällt das Frequenzspektrum unter den Grenzwert und wird nicht als Spitzensignal erkannt. Dem Frequenzspektrum der ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals des Objekts mit einer kurzen Relativentfernung ist ein geringer Grenzwert zugeordnet. Damit überschreitet das Frequenzspektrum den Grenzwert und wird als Spitzensignal erkannt. Aus diesem Grund kann während der Paarungsverarbeitung, in der Spitzensignale in vorbestimmten Perioden zur Zeit des Aussendens bzw. Empfangens gepaart werden, um ein Objekt zu erkennen, eine fehlerhafte Paarung für ein Spitzensignal, das zu einem nicht vorhandenen Objekt gehört, und ein Spitzensignal, das zu einem vorhandenen Objekt gehört, vorgenommen werden. Daraus kann eine fehlerhafte Fahrzeugsteuerung erwachsen. Zudem wird möglicherweise ein Objekt, das eine kurze relative Entfernung von einem vorhandenen Fahrzeug hat, nicht erfasst, wogegen ein nicht vorhandenes Objekt erkannt wird. Dadurch ist während der kontinuierlichen Feststellungsverarbeitung, in der festgestellt wird, ob Information bezüglich des gleichen Objekts fortlaufend erkannt wird oder nicht, eine Objekterkennung auch dann nicht möglich, wenn ein Objekt tatsächlich existiert. Somit kann es sein, dass ein Objekt nicht fortlaufend erkannt wird und nicht in die Fahrzeugsteuerung einbezogen wird. Zudem führt der Gebrauch der Empfangsschaltung mit einem hohen Sättigungspegel, die in JP-A-11-133144 beschrieben ist, zu einem unerwünschten Kostenanstieg bei der Radarvorrichtung.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe zumindest einer Ausführungsform der Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die in der Lage ist, Information über das Objekt exakt zu erkennen.
  • Um mindestens eine der beschriebenen Aufgaben zu erfüllen wird gemäß einem ersten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung eine Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, in der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst:
    eine Bereichseinstelleinheit, die einen Frequenzbereich sowohl in der ersten Periode als auch in der zweiten Periode einstellt, und zwar abhängig von der Frequenz einer ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals im Zusammenhang mit der Objektinformation, die in einer vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erfasst worden ist;
    eine Signaleinstelleinheit, die ein Spitzensignal als besonderes Spitzensignal für den Fall festlegt, dass das Spitzensignal innerhalb des Frequenzbereichs sowohl der ersten Periode als auch der zweiten Periode liegt; und
    eine Paarungseinheit, die das besondere Spitzensignal in der ersten Periode und das besondere Spitzensignal in der zweiten Periode paart.
  • Bei dieser Konfiguration wird ein Spitzensignal, das vermutlich ein nicht vorhandenes Objekt darstellt, als besonderes Spitzensignal festgelegt, und zwar abhängig von einer Frequenz einer ganzzahligen Vielfachen eines Spitzensignals, das zu einer vorher erfassten Objektinformation gehört, und die besonderen Spitzensignale der ersten Periode und der zweiten Periode werden gepaart. Aus diesem Grund kann eine fälschliche Paarung eines Spitzensignals, das sich auf ein nicht vorhandenes Objekt bezieht, und eines Spitzensignals, das sich auf ein vorhandenes Objekt bezieht, nicht vorgenommen werden, so dass man die Objektinformation exakt erkennen kann.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zudem umfassen:
    eine Informationseinstelleinheit, die Objektinformation, die sich auf ein besonderes Spitzensignal bezieht, als besondere Objektinformation einstellt, und zwar für den Fall, dass das besondere Spitzensignal in der ersten Periode mit dem besonderen Spitzensignal in der zweiten Periode gepaart wird; und
    eine Feststelleinheit, die feststellt, ob die besondere Objektinformation über mehrere fortlaufende Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge fortlaufend erkannt wird.
  • Bei dieser Konfiguration wird die Kontinuität eines Objekts festgestellt, das während jedes Vorgangs von mehreren fortlaufenden Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgängen erkannt wird. Wird das Fahrzeug gemäß der Situation des Objekts gesteuert, so wird die Kontinuität abhängig von besonderer Objektinformation festgestellt, die vermutlich zu einem nicht vorhandenen Objekt gehört. Damit kann man verhindern, dass die Feststellung der Kontinuität fälschlicherweise gestützt auf Objektinformation erfolgt, die zu einem nicht vorhandenen Objekt gehört, und auf Objektinformation, die zu einem vorhandenen Objekt gehört.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann dafür konfiguriert sein, dass sie in ein Fahrzeug eingebaut wird. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zudem eine Erfassungseinheit umfassen, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Die Signaleinstelleinheit kann das Spitzensignal nur dann als besonderes Spitzensignal festsetzen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit.
  • Bewegt sich bei dieser Konfiguration das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit, so werden zahlreiche Objekte in kurzer Entfernung vom Fahrzeug erkannt. Bewegt sich das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit, so treten aus diesem Grund leicht Harmonische auf. In diesem Fall wird das besondere Spitzensignal festgesetzt, damit die Objektinformation exakt erfasst werden kann.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird eine Radarvorrichtung bereitgestellt, umfassend:
    die oben beschriebene Signalverarbeitungsvorrichtung;
    eine Sende- und Empfangseinheit, die die gesendete Welle ausgibt und die reflektierte Welle empfängt; und
    eine Ausgabeeinheit, die die Objektinformation ausgibt, die in der Objekterkennungsverarbeitung der Signalverarbeitungsvorrichtung erkannt wird, und zwar an eine elektronische Steuervorrichtung, die die Objektinformation verwendet.
  • Mit dieser Konfiguration kann man Objektinformation, die aus einer kontinuierlichen Feststellung stammt, an die elektronische Steuervorrichtung ausgeben, und zwar gestützt auf eine exakte Paarung.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird ein Fahrzeugsteuersystem bereitgestellt, umfassend:
    die oben beschriebene Radarvorrichtung; und
    eine Steuereinheit, die ein Fahrzeug abhängig von der Objektinformation steuert, die die Radarvorrichtung ausgibt.
  • Mit dieser Konfiguration erfolgt die Fahrzeugsteuerung abhängig von der exakten Objektinformation, die die Radarvorrichtung erfasst, so dass man dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen kann.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird ein Signalverarbeitungsverfahren bereitgestellt, das eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, bei der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst:
    das Einstellen eines Frequenzbereichs sowohl in der ersten Periode als auch in der zweiten Periode, und zwar abhängig von der Frequenz einer ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals im Zusammenhang mit der Objektinformation, die in einer vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erfasst worden ist;
    das Einstellen eines Spitzensignals als besonderes Spitzensignal für den Fall, dass das Spitzensignal innerhalb des Frequenzbereichs sowohl der ersten Periode als auch der zweiten Periode liegt; und
    das Paaren des besonderen Spitzensignals in der ersten Periode und des besonderen Spitzensignals in der zweiten Periode.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, in dem ein Programm aufgezeichnet ist, das einen Computer veranlasst, das beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, in der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst:
    eine Feststelleinheit, die feststellt, ob Objektinformation, die sich auf das gleiche Objekt bezieht, über mehrere kontinuierliche Objekterkennungsverarbeitungen kontinuierlich erkannt wird;
    eine Erfassungseinheit, die besondere Objektinformation erkennt, die einen vorbestimmten Entfernungsparameterwert hat, und zwar abhängig von der Objektinformation, die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt worden ist; und
    eine Einstelleinheit, die virtuell vorhergesagte Objektinformation einstellt, die einen Entfernungsparameterwert hat, der aus der besonderen Objektinformation in dem Fall berechnet wird, dass die besondere Objektinformation erkannt wird,
    wobei die Feststelleinheit für die Feststellung Objektinformation aufnimmt, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, und die vorhergesagte Objektinformation.
  • Bei dieser Konfiguration sind die Objektinformation, die durch die Objekterkennungsverarbeitung erkannt wird, und die vorhergesagte Objektinformation, die aus besonderer Objektinformation abgeleitet wird, die auf einer Harmonischen der Objektinformation beruht, Kandidaten für die Objektinformation, so dass die Kontinuität der Objektinformationserkennung sichergestellt werden kann.
  • Die Feststelleinheit kann die vorhergesagte Objektinformation in die Objektfeststellung einbeziehen, falls keine Objektinformation, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, innerhalb eines Erfassungsbereichs liegt, der abhängig von der besonderen Objektinformation eingestellt wird.
  • Erkennt in dieser Konfiguration die Objekterkennungsverarbeitung keine Objektinformation, so wird davon ausgegangen, dass eine Objektinformation vorhanden ist, falls eine besondere Objektinformation einer Harmonischen der Objektinformation erkannt wird. Daher kann man die Kontinuität der Objekterkennung mit besonderer Objektinformation einer Harmonischen sicherstellen, die als Objektinformation für die kontinuierliche Erkennungsfeststellung dient.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zudem eine Speichereinheit umfassen, in der die Objektinformation gespeichert wird. Die Feststelleinheit kann die vorhergesagte Objektinformation nur dann in die Objekterkennung aufnehmen, wenn die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannte Objektinformation nicht über mehrere kontinuierliche Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge kontinuierlich erkannt wird und die in der Speichereinheit gespeicherte Objektinformation gelöscht wird.
  • Wird bei dieser Konfiguration die in der Speichereinheit der Signalverarbeitungsvorrichtung gespeicherte Objektinformation nicht kontinuierlich erkannt, so wird geprüft, ob besondere Objektinformation vorhanden ist, die aus Objektinformation erzeugt wurde, bevor Objektinformation aus der Speichereinheit gelöscht wird. Ist eine besondere Objektinformation vorhanden, so wird davon ausgegangen, dass es Objektinformation gibt, so dass die Kontinuität der Objektinformation sichergestellt werden kann.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass man sie in ein Fahrzeug einbauen kann, und die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zudem eine Erfassungseinheit enthalten, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Die Feststelleinheit kann die vorhergesagte Objektinformation in die Feststellung des Objekts nur dann einbeziehen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit.
  • Bewegt sich bei dieser Konfiguration das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit, so werden zahlreiche Objekte in kurzer Entfernung vom Fahrzeug erkannt. Da keine Objektinformation erkannt wird, wird aus diesem Grund möglicherweise nur eine besondere Objektinformation einer Harmonischen erkannt, die ausgehend von Objektinformation erzeugt wird. Daher wird die exakte Position oder Geschwindigkeit des Objekts aus der besonderen Objektinformation erkannt, so dass man das Verhalten des Objekts kontinuierlich erkennen kann.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung wird eine Radarvorrichtung bereitgestellt, umfassend:
    die oben beschriebene Signalverarbeitungsvorrichtung;
    eine Sende- und Empfangseinheit, die die gesendete Welle ausgibt und die reflektierte Welle empfängt; und
    eine Ausgabeeinheit, die die Objektinformation ausgibt, die in der Objekterkennungsverarbeitung der Signalverarbeitungsvorrichtung erkannt wird, und zwar an eine elektronische Steuervorrichtung, die die Objektinformation verwendet.
  • Kann in dieser Konfiguration keine Objektinformation erkannt werden, so wird die besondere Objektinformation, die auf einer Harmonischen der Objektinformation beruht, als Objektinformation verwendet, für die eine kontinuierliche Erkennungsfeststellung erfolgt, so dass die Kontinuität der Objektinformationserkennung sichergestellt ist. Daher kann Information über ein Fahrzeug-Steuerungsziel an die elektronische Steuervorrichtung ausgegeben werden.
  • Gemäß einem achten Aspekt von Ausführungsformen der Erfindung wird ein Fahrzeugsteuersystem bereitgestellt, umfassend:
    die oben beschriebene Radarvorrichtung; und
    eine Steuereinheit, die ein Fahrzeug abhängig von der Objektinformation steuert, die die Radarvorrichtung ausgibt.
  • Mit dieser Konfiguration erfolgt die Fahrzeugsteuerung abhängig von der exakten Objektinformation, die die Radarvorrichtung erfasst, so dass man dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen kann.
  • Gemäß einem neunten Aspekt von Ausführungsformen der Erfindung wird ein Signalverarbeitungsverfahren bereitgestellt, das eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, bei der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst:
    das Feststellen, ob Objektinformation, die zu dem gleichen Objekt gehört, kontinuierlich über mehrere kontinuierliche Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge erkannt wird;
    das Erkennen besonderer Objektinformation, die einen vorbestimmten Entfernungsparameterwert hat, und zwar abhängig von der Objektinformation, die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt worden ist; und
    das virtuelle Einstellen vorhergesagter Objektinformation, die einen Enffernungsparameterwert hat, der aus der besonderen Objektinformation in dem Fall berechnet wird, dass die besondere Objektinformation erkannt wird, wobei Objektinformation, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, und die vorhergesagte Objektinformation in die Feststellung aufgenommen werden.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt von Ausführungsformen der Erfindung wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, das einen Computer veranlasst, das beschriebene Verfahren auszuführen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
  • 1 eine Gesamtansicht eines Fahrzeugs;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Objekterkennungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine Skizze eines FM-CW-Signals und eines Überlagerungssignals;
  • 4 eine Skizze der Erkennungsverarbeitung für Gruppen von Harmonischen;
  • 5 eine Skizze der Paarungsverarbeitung;
  • 6 eine Skizze der mehrfachen kontinuierlichen Objekterkennungsverarbeitung;
  • 7 ein Flussdiagramm der Objekterkennungsverarbeitung;
  • 8 eine Skizze der Einstellverarbeitung für die Grundschwingungs-Objektinformation; und
  • 9 ein Flussdiagramm der Einstellverarbeitung für die Grundschwingungs-Objektinformation.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • 1. Konfiguration
  • 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 enthält eine Radarvorrichtung 2 und eine elektronische Steuervorrichtung 3, die Elemente darstellen, die in einem Objekterkennungssystem dieser Ausführungsform bereitgestellt sind. Die Radarvorrichtung 2 befindet sich im Vorderteil des Fahrzeugs. Die Radarvorrichtung 2 tastet einen Erfassungsbereich R1 ab, um die relative Entfernung zu einem Objekt und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und einem Objekt zu berechnen, und um den Winkel eines Objekts zu berechnen, unter dem es vom Fahrzeug 1 aus gesehen wird. Die Anbringposition der Radarvorrichtung 2 ist nicht auf das Vorderteil des Fahrzeugs eingeschränkt. Man kann die Radarvorrichtung 2 auch seitlich oder hinten am Fahrzeug 1 anbringen.
  • Die elektronische Steuervorrichtung 3 führt die Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs 1 abhängig von dem Ergebnis der Objekterkennung der Radarvorrichtung 2 aus. Beispiele für die Fahrzeugsteuerung sind die Gaspedalsteuerung oder Bremsensteuerung, wenn das Fahrzeug hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug fährt, und die Bremsensteuerung zum Verhindern eines Aufpralls. Zudem bewegt die Steuervorrichtung 3 einen Sicherheitsgurt 4 in eine Richtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist, um einen Insassen fest gegen den Sitz zu drücken und bei einem Aufprall im Fall eines Zusammenstoßes festzuhalten, oder sie bewegt eine Kopfstütze 5 in eine Richtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist, um die Verletzungen am Körper eines Insassen zu verringern.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Objekterkennungssystems. Ein Objekterkennungssystem 10 ist so konfiguriert, dass die Radarvorrichtung 2 und die elektronische Steuervorrichtung 3 elektrisch miteinander verbunden sind. Die elektronische Steuervorrichtung 3 des Objekterkennungssystems 10 ist elektrisch mit verschiedenen im Fahrzeug 1 vorhandenen Sensoren verbunden, beispielsweise einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30, einem Lenksensor 31, einem Gierratensensor 32 usw. Die elektronische Steuervorrichtung 3 ist auch elektrisch mit Fahrzeugsteuerungsvorrichtungen verbunden, die im Fahrzeug 1 vorhanden sind, beispielsweise einer Bremse 40, einer Drossel 41, einem Alarm 42 usw.
  • Die Radarvorrichtung 2 enthält einen Signalverarbeitungsabschnitt 11, einen Modulationsabschnitt 12, einen VCO 13 (VCO = Voltage Controlled Oscillator, spannungsgesteuerter Oszillator), einen Richtkoppler 14, eine Planarantenne 15, einen Mischer 16, ein Filter 17, einen A/D-Umsetzer 18 (Analog-Digital-Umsetzer), eine Motoransteuerschaltung 19, einen Motor 20 und einen Codierer 21. Die Planarantenne 15 umfasst eine Sendeantenne 15a und eine Empfangsantenne 15b. In der folgenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, bei dem das Antennenabtastverfahren der Radarvorrichtung 2 ein mechanisches Abtastverfahren ist. Man kann die Erfindung jedoch auch auf ein elektronisches Abtastverfahren mit feststehender Antenne anwenden, bei dem ein DBF-Verfahren (DBF = Digital Beam Forming, digitale Strahlformung) oder ein ähnliches Verfahren zum Schätzen der Objektrichtung eingesetzt wird.
  • Bezüglich der Objekterkennung durch die Radarvorrichtung 2 erzeugt der Modulstionsabschnitt 12 ein moduliertes Signal in einem vorab festgelegten Frequenzband aus einem Signal des Signalverarbeitungsabschnitts 11. Das modulierte Signal wird von dem VCO 13 in ein Sendesignal umgesetzt und über den Richtkoppler 14 von der Sendeantenne 15a der Planarantenne 15 als gesendetes Signal ausgegeben.
  • Die von der Planarantenne 15 ausgegebene gesendete Welle trifft auf ein Objekt und wird daran reflektiert. Die Planarantenne 15 empfängt die Welle als reflektierte Welle. Die empfangene reflektierte Welle und ein Oszillatorsignal, das vom Richtkoppler 14 kommt, werden im Mischer 16 gemischt.
  • Das mit dem gesendeten Signal gemischte empfangene Signal ist ein Überlagerungssignal, das Information über die relative Entfernung oder die relative Geschwindigkeit bezüglich des Objekts enthält, und es wird im Filter 17 gefiltert. Damit wird ein Überlagerungssignal in einem Band erfasst, das Information über die relative Entfernung des Objekts zum Fahrzeug 1 mit der Radarvorrichtung 2 bzw. über die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt enthält.
  • Das Überlagerungssignal, das vom Filter 17 in einem vorbestimmten Frequenzband gefiltert wird, wird vom A/D-Umsetzer 18 aus einem Analogsignal in ein Digitalsignal umgesetzt und daraufhin in den Signalverarbeitungsabschnitt 11 eingegeben.
  • Die Radarvorrichtung 2 tastet mit der Planarantenne 15 einen vorbestimmten Winkelbereich ab. Befindet sich die Radarvorrichtung 2 am vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs 1 und befindet sich ein vorausfahrendes Fahrzeug direkt vor dem Fahrzeug 1, so wird der Winkel der Planarantenne 15 auf 0 Grad eingestellt, wenn die Planarantenne 15 senkrecht zum vorausfahrenden Fahrzeug ist. Die Planarantenne 15 tastet beispielsweise 15 Grad links und rechts gegen den Zustand 0 Grad ab. Der Abtastvorgang der Planarantenne 15 erfolgt mit Hilfe des Motoransteuerabschnitts 19 und des Motors 20. Dadurch wird Information über die Durchlauffrequenz eines Schlitzes (nicht dargestellt) des Codierers 21 und die Durchgangsrichtung gemäß dem Abtastvorgang der Planarantenne 15 an den Signalverarbeitungsabschnitt 11 ausgegeben.
  • Der Signalverarbeitungsabschnitt 11 enthält eine CPU 11a, die die entsprechenden Abschnitte der Radarvorrichtung 2 steuert und die Informationsverarbeitung beim Senden bzw. Empfangen von Daten an den bzw. von dem elektronischen Steuerabschnitt 3 vornimmt, und einen Speicher 11b, in dem ein Programm für die Verarbeitung durch die CPU 11a abgelegt ist. Die diversen Funktionen der CPU 11a werden durch das Ausführen des Programms implementiert. Die relative Entfernung bzw. die relative Geschwindigkeit des Objekts bezüglich des Fahrzeugs 1 wird anhand des Signals erkannt, das der A/D-Umsetzerabschnitt 18 ausgibt. Der Winkel des Objekts gesehen vom Fahrzeug 1 wird abhängig von der Information erkannt, die der Codierer 21 ausgibt. Auf diese Weise werden die relative Entfernung, die relative Geschwindigkeit und der Winkel als Parameterwerte der Objektinformation erfasst.
  • In dieser Ausführungsform wird die Information über ein Objekt, das von der Radarvorrichtung 2 erkannt wird, als Objektinformation bezeichnet. Die Parameterwerte der Objektinformation umfassen die relative Entfernung, die relative Geschwindigkeit, den Winkel und ähnliche Größen. Unter den Parameterwerten der Objektinformation hängen die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit von der Entfernung ab. Daher bezeichnet man die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit auch als Entfernungsparameterwerte.
  • Im Speicher 11b des Signalverarbeitungsabschnitts 11 sind eine Anzahl Daten abgelegt, beispielsweise Objektinformation, die durch die Objekterkennungsverarbeitung erkannt wird.
  • Der elektronische Steuerabschnitt 3, der elektrisch mit dem Signalverarbeitungsabschnitt 11 verbunden ist, enthält eine CPU 3a und einen Speicher 3b. Die CPU 3a steuert die entsprechenden Teile des Fahrzeugs 1 und nimmt Informationsverarbeitungen vor, wenn Daten an den Signalverarbeitungsabschnitt 11 übertragen bzw. von diesem empfangen werden. Im Speicher 3b sind ein Programm für die Verarbeitung durch die CPU 3a und Daten hinterlegt, beispielsweise von dem Signalverarbeitungsabschnitt 11 übertragene Objektinformation. Verschiedene Funktionen der CPU 3a werden durch Ausführen des Programms implementiert.
  • Der elektronische Steuerabschnitt 3 ist elektrisch mit der Bremse 40, der Drossel 41 und dem Alarm 42 verbunden. Die Bremse 40, die Drossel 41 und der Alarm 42 werden abhängig von der Objektinformation gesteuert, wodurch der Betrieb des Fahrzeugs 1 gesteuert wird. Kommt beispielsweise das Fahrzeug 1 dem Objekt sehr nahe, so gibt der Alarm 42 einen Alarmton ab, der dem Fahrer die Unregelmäßigkeit meldet. Ist es wahrscheinlich, dass das Fahrzeug 1 mit dem Objekt zusammenprallt, so wird die Bremse 40 betätigt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu verringern, oder die Drossel 41 wird verengt, um die Drehzahl des Motors zu senken.
  • Der elektronische Steuerabschnitt 3 ist mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 verbunden, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst, dem Lenksensor 31, der den Lenkwinkel des Lenkrads erfasst, und dem Gierratensensor 32, der die Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst. Zieht man den Lenksensor 31 und den Gierratensensor 32 heran, so kann man die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bei einem Lenkvorgang erfassen. Aus diesem Grund sind bevorzugt beide Sensoren bereitgestellt. Man kann jedoch auch entweder mit dem Lenksensor 31 oder dem Gierratensensor 32 die Drehrichtung des Fahrzeugs 1 erfassen.
  • Die gesendete Welle und die empfangene Welle, die die Planarantenne 15 sendet und empfängt, sind Signale, beispielsweise elektrische Wellen, Laser oder Ultraschallwellen. Man kann jedes beliebige Signal verwenden, sofern das Signal von der Planarantenne 15 gesendet wird, auf das Objekt trifft und von diesem reflektiert wird und als reflektierte Welle empfangen wird, so dass man Objektinformation erfassen kann.
  • Obwohl in dieser Ausführungsform die Planarantenne 15 als Antenne eingesetzt wird, kann man jede beliebige Antenne verwenden, sofern die Antenne die gesendete Welle ausgeben und die reflektierte Welle der gesendeten Welle vom Objekt empfangen kann. Anstelle der Planarantenne 15 kann man eine Linsenantenne, eine Antenne mit reflektierenden Spiegeln usw. verwenden. Obwohl die Sendeantenne 15a und die Empfangsantenne 15b getrennt vorhanden sind, kann man eine Sende/Empfangsantenne verwenden, so dass Senden und Empfangen von einer einzigen Antenne ausgeführt werden.
  • Es wird nun ein FM-CW-Radarsystem (FM-CW = Frequency Modulated Continuous Wave, frequenzmoduliert und im Dauerbetrieb) beschrieben, das ein Beispiel der Signalverarbeitung für die Objekterkennungsverarbeitung darstellt. In der folgenden Gleichung bzw. für FM-CW-Signale und Überlagerungssignale in 3 werden die folgenden Symbole verwendet: fb: Überlagerungsfrequenz, fs: Frequenz, fr: Entfernungsfrequenz, fd: Geschwindigkeitsfrequenz, fo: Mittenfrequenz der gesendeten Welle, Δf: Frequenzverschiebungsbreite, fm Wiederholungsfrequenz der modulierten Welle, C: Lichtgeschwindigkeit (Geschwindigkeit der elektrischen Welle), T: Vor- und Rücklaufzeit der elektrischen Welle zum Objekt, R: Entfernung zum Objekt, und v: relative Geschwindigkeit des Objekts.
  • Im oberen Teil von 3 sind die Kurvenverläufe des gesendeten FM-CW-Signals und des empfangenen Signals dargestellt. Im unteren Teil von 3 ist die Überlagerungsfrequenz dargestellt, die aus einer Differenzfrequenz zwischen dem gesendeten Signal und dem empfangenen Signal erzeugt wird. Der Zusammenhang zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle verschiebt sich durch den Dopplereffekt, der durch die Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 mit der Radarvorrichtung 2 und dem Objekt und die Relativgeschwindigkeit verursacht wird.
  • Im oberen Teil von 3 ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen und auf der Ordinate die Frequenz. In der Zeichnung verändert sich die Frequenz eines durch eine durchgezogene Linie dargestellten Sendesignals in einem vorbestimmten Zyklus. Das Signal weist eine Aufwärtsperiode auf, in der die Frequenz steigt, und eine Abwärtsperiode, in der die Frequenz der gesendeten Welle auf eine vorbestimmte Frequenz steigt und dann auf eine vorbestimmte Frequenz abfällt. Das gesendete Signal verändert sich wiederholt, so dass die Frequenz auf eine vorbestimmte Frequenz fällt und anschließend wieder auf eine vorbestimmte Frequenz steigt. Das gesendete Signal wird empfangen, nachdem es auf das Objekt trifft und von diesem reflektiert wird. Es wird zu einer reflektierten Welle, die in 3 gestrichelt dargestellt ist. Ähnlich wie das gesendete Signal hat das empfangene Signal eine Aufwärtsperiode und eine Abwärtsperiode. In dieser Ausführungsform wird beispielsweise ein Frequenzband bei 76 GHz verwendet.
  • Das empfangene Signal weist verglichen mit dem gesendeten Signal eine Zeitverzögerung (T = 2R/C) abhängig von der Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt auf. Ist ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt vorhanden, so wird das empfangene Signal verglichen mit dem gesendeten Signal parallel zur Achse der Frequenz fs verschoben. Die Dopplerverschiebung nimmt den Wert fd an.
  • Im unteren Teil von 3 ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen und auf der Ordinate die Überlagerungsfrequenz. Die Überlagerungsfrequenz berechnet sich nach Gleichung (1) zu: fb = fr ± fd = (4≅Δf≅fm/C)R + (2≅f0/C)v (1)
  • Das durch Gleichung (1) beschriebene Überlagerungssignal wird einer im Weiteren erklärten FFT-Verarbeitung unterzogen, um ein Frequenzspektrum zu erfassen. Ein Frequenzspektrum, das im erfassten Frequenzspektrum einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wird als Spitzensignal erkannt. Die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt werden berechnet.
  • Die Verarbeitung, bei der Spitzensignale des gleichen Objekts innerhalb der durch die FFT-Verarbeitung erfassten Spitzensignale zu einer einzigen Gruppe zusammengefasst werden, wird als Gruppenbildung bezeichnet. 4 zeigt eine Erkennungsverarbeitung für Gruppen von Harmonischen, bei der eine Gruppe innerhalb eines Bereichs von im Wesentlichen ganzzahligen Vielfachen der Frequenz einer Referenzgruppe aus den Gruppen von Spitzensignalen der Gruppenbildung unterworfen werden.
  • In 4 sind Spitzensignale, die nach der FFT-Verarbeitung durch eine Spitzenentnahmeverarbeitung entnommen wurden, in einem Bereich dargestellt, wobei auf der waagrechten X-Achse der Winkel (in Grad) und auf der vertikalen Y-Achse die Frequenz (in kHz) aufgetragen sind. Befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug direkt vor dem Fahrzeug 1, so wird auf der waagrechten Achse der Winkel auf 0 Grad gesetzt, falls die Planarantenne 15 senkrecht zum vorausfahrenden Fahrzeug ist. Auf der linken Seite sind die Winkel negativ und auf der rechten Seite positiv. Auf der vertikalen Achse wächst die Frequenz mit steigender Entfernung zum Fahrzeug 1. Die Spitzensignale werden gruppiert, und gruppierte Spitzensignale sind sowohl in der Aufwärtsperiode als auch der Abwärtsperiode dargestellt.
  • Die Verarbeitung für die Gruppenbildung der Spitzensignale sammelt und gruppiert eine Anzahl zusammengehöriger Spitzensignale entsprechend der Signalintensität (Leistung), dem Winkel und der Frequenz als Information für ein einzelnes Objekt. Die in 4 dargestellte Aufwärtsperiode besitzt die Gruppen A1, B1, C1 und D1, in die die Spitzensignale gruppiert werden. Die Abwärtsperiode besitzt die Gruppen A2, B2, C2 und D2, in die die Spitzensignale in vergleichbarer Weise gruppiert werden.
  • In der Aufwärtsperiode wird ein Gruppenbereich α für Harmonische festgelegt, wobei die Gruppe A1 mit der niedersten Frequenz eine Grundschwingungsgruppe ist. Die Harmonische wird erzeugt, wenn ein Frequenzspektrum mit einer Frequenz bei einem ganzzahligen Vielfachen einer vorbestimmten Frequenz entsteht und das Frequenzspektrum einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet und als Spitzensignal erkannt wird. In diesem Fall wird ein Spitzensignal erkannt, obwohl ursprünglich kein Objekt dafür vorhanden ist.
  • Obwohl in dieser Ausführungsform die Grundschwingungsgruppe A1 von der gleichen Objekterkennungsverarbeitung erkannt wird, die auch die anderen Gruppen erfasst, kann die Grundschwingungsgruppe eine Gruppe von Spitzensignalen sein, die sich auf Objektinformation bezieht, die in einer vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde.
  • In dieser Ausführungsform ist der Gruppenbereich α für Harmonische in Richtung der Y-Achse mit einer Frequenz (f1 × 2) um den Faktor zwei größer festgelegt als die Frequenz f1 der Gruppe A1, und sie hat eine Breite von einer Frequenz, die um ungefähr 2,0 kHz größer ist als die Frequenz f1, bis zu einer Frequenz, die um ungefähr 1 kHz kleiner ist als die Frequenz f1. Befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug in Richtung der X-Achse direkt vor dem Fahrzeug 1, und ist der Winkel auf 0 Grad festgelegt, wenn die Planarantenne 15 senkrecht zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist, so wird beispielsweise der Bereich ±4 Grad links und rechts, d. h. insgesamt 8 Grad, als Gruppenbereich α für Harmonische eingestellt.
  • Der Gruppenbereich α für Harmonische enthält die Gruppe B1 und die Gruppe C1. Diese Gruppen werden als besondere Spitzensignalgruppen eingestellt. Die Einstellung kann beispielsweise durch das Setzen eines Flags für Gruppen von Harmonischen erfolgen. Damit kann man in einfacher Weise eine Gruppe besonderer. Spitzensignale einer Harmonischen, für die ursprünglich kein Objekt existiert, von einer Gruppe von Spitzensignalen eines Objekts unterscheiden.
  • In der Abwärtsperiode wird ein Gruppenbereich β für Harmonische festgelegt, wobei die Gruppe A2 mit der niedersten Frequenz eine Grundschwingungsgruppe ist. Die Frequenzdifferenz in der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode hat ihre Ursache in der Bewegung des Spitzensignals, die durch die Zeitdifferenz zwischen der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode bewirkt wird. Die weiteren Bereichseinstellbedingungen unterscheiden sich nicht von der Aufwärtsperiode. Obwohl in dieser Ausführungsform die Aufwärtsperiode und die Abwärtsperiode eine einzige Grundschwingungsgruppe aufweisen, kann man zum Erkennen einer Gruppe von Harmonischen zwei oder mehr Grundschwingungsgruppen verwenden.
  • Erfolgt die unten beschriebene Paarungsverarbeitung nach der Entnahme der Spitzensignale durch die FFT-Verarbeitung, so wird bei der Paarungsverarbeitung, die ohne Gruppierungsverarbeitung erfolgt, die zu Grundschwingungen und Harmonischen gehörende Spitzeninformation in der gleichen Weise eingestellt wie bei dem Verfahren zum Einstellen des Gruppenbereichs für Harmonische, und Spitzensignale innerhalb eines vorbestimmten Bereichs werden als besonderes Spitzensignal festgesetzt.
  • 5 zeigt die Verarbeitung zum Paaren der Gruppen in der Aufwärtsperiode und der Gruppen in der Abwärtsperiode, die anhand von 4 beschrieben wurden. Auf der Y-Achse und auf der X-Achse sind die gleichen Größen aufgetragen wie gemäß 4 beschrieben. Hinsichtlich der Paarungsverarbeitung werden die Gruppe A1 in der Aufwärtsperiode und die Gruppe A2 in der Abwärtsperiode gepaart, und die Gruppe D1 in der Aufwärtsperiode und die Gruppe D2 in der Abwärtsperiode werden gepaart. Die Paarung erfolgt abhängig von den Bedingungen der Frequenz einer jeden Gruppe in der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode, dem Winkel, dem Einstellzustand der besonderen Spitzensignalgruppe (ist das Flag für Gruppen von Harmonischen gesetzt oder nicht) usw. Für die Gruppe B1 in der Aufwärtsperiode und die Gruppe B2 in der Abwärtsperiode wird die Paarung vorgenommen, da das Flag für Gruppen von Harmonischen gesetzt ist, wenn weitere Paarungsbedingungen für die Frequenz, den Winkel usw. erfüllt sind. Daten der gepaarten Gruppen werden im Speicher 11b des Signalverarbeitungsabschnitts 11 als Objektinformation abgelegt. Daten der nicht gepaarten Gruppen werden nicht im Speicher 11b abgelegt. Im einzelnen werden Daten der gepaarten Gruppen, bei denen das Flag für Gruppen von Harmonischen gesetzt ist, im Speicher 11b des Signalverarbeitungsabschnitts 11 der besonderen Objektinformation abgelegt. In diesem Fall wird ein Flag für ein Harmonischen-Paar gesetzt, das das Flag der gespeicherten Objektinformation ist, um die besondere Objektinformation anzuzeigen.
  • Für die Gruppe C1 in der Aufwärtsperiode und die Gruppe C2 in der Abwärtsperiode wird die Paarung nicht vorgenommen, da nur für die Gruppe C1 das Flag für Gruppen von Harmonischen gesetzt ist und für die Gruppe C2 das Flag für Gruppen von Harmonischen nicht gesetzt ist.
  • 6 zeigt eine Skizze der Verarbeitung, die feststellt, ob während mehrfacher kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen das gleiche Objekt kontinuierlich erkannt wird. In 4 und 5 sind jeweils die Erkennungsbereiche der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode dargestellt. In 6 sind bezüglich der Daten sowohl der Aufwärtsperiode als auch der Abwärtsperiode die Daten nach dem Speichern im Speicher 11b als Objektinformation oder besondere Objektinformation aufgrund der Paarungsverarbeitung dargestellt. Dies zeigt an, dass Daten der Objektinformation und der besonderen Objektinformation während jeder Verarbeitung von mehreren kontinuierlichen Objekterkennungsverarbeitungen erkannt werden.
  • Von den im Speicher 11b abgelegten Daten enthalten die vorher erkannten Daten die Objektinformation A3, die besondere Objektinformation B3 und die Objektinformation D3. Die aktuell erfassten Daten enthalten Objektinformation A4, besondere Objektinformation B4 und die Objektinformation D4.
  • Die Objektinformation A3 der vorher erkannten Daten und die Objektinformation A4 der aktuell erfassten Daten, die besondere Objektinformation B3 der vorher erkannten Daten und die besondere Objektinformation B4 der aktuell erfassten Daten und die Objektinformation D3 der vorher erkannten Daten und die Objektinformation D4 der aktuell erfassten Daten beziehen sich jeweils auf das gleiche Objekt, das während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen kontinuierlich erkannt wird. Von diesen Daten sind bei der besonderen Objektinformation B3 und der besonderen Objektinformation B4 das Flag für ein Harmonischen-Paar gesetzt. Damit ist das Erfassungsflag für Harmonische der besonderen Objektinformation B4 bei den aktuell erfassten Daten, die Kontinuität aufweisen, gesetzt, und die besondere Objektinformation B4 wird im Speicher 11b abgelegt.
  • Wird neue Objektinformation oder besondere Objektinformation, die nicht in den vorher erkannten Daten enthalten ist, in den aktuell erfassten Daten erkannt, so wird die Objektinformation im Speicher 11b abgelegt und mit nachfolgend erfassten Daten verglichen, um festzustellen, ob das gleiche Objekt kontinuierlich erfasst wird.
  • Wird während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen das gleiche Objekt kontinuierlich erkannt, so wird Objektinformation oder besondere Objektinformation von der Radarvorrichtung 2 an die elektronische Steuervorrichtung 3 übertragen, und die Informationen werden von der elektronischen Steuervorrichtung 3 als Daten für die Fahrzeugsteuerung der jeweiligen Abschnitte verwendet. Dadurch lässt sich eine fälschliche Objekterkennung verhindern, und man kann die Fahrzeugsteuerung ausgehend von exakter Objektinformation vornehmen, die die Radarvorrichtung 2 erfasst, so dass man dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen kann.
  • 2. Betrieb
  • Nun wird anhand des Flussdiagramms in 7 die Objekterkennungsverarbeitung beschrieben.
  • Eine von der Planarantenne 15 der Radarvorrichtung 2 ausgegebene gesendete Welle trifft auf und wird reflektiert. Eine reflektiere Welle wird sowohl in der Aufwärtsperiode als auch in der Abwärtsperiode einer FFT-Verarbeitung unterzogen, damit man ein Frequenzspektrum erhält (Schritt S101).
  • Zum Abgrenzen des erfassten Frequenzspektrums gegen Rauschen wird ein vorbestimmter Grenzwert bereitgestellt (beispielsweise wird ein Grenzwert für ein Frequenzspektrum gleich oder größer 13 kHz als Spitzensignal eingestellt), und ein Frequenzspektrum, das den Grenzwert überschreitet, wird als Spitzensignal entnommen (Schritt S102).
  • Die entnommenen Spitzensignale werden zu einer Informationsgruppe eines einzelnen Objekts gruppiert, und zwar abhängig von der Frequenz oder Leistung des Signals (Schritt S103). Im einzelnen entspricht dieser Schritt dem Gruppieren der Spitzensignale in 4.
  • Nach erfolgter Gruppierung wird Objektinformation, die eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der vorhergehenden Objektinformation gesucht, die im Speicher 11b abgelegt ist. Die Objektinformation, die die vorbestimmte Bedingung erfüllt, bezieht sich auf Objektinformation, die nahe am Fahrzeug 1 liegt, und wird zum Steuerungsziel des Fahrzeugs 1, beispielsweise ein Objekt, das dem Fahrzeug 1 am nächsten liegt und eine Entfernung kleiner oder gleich 10 m vom Fahrzeug 1 hat.
  • Liegt eine vorhergehende Objektinformation vor, die die vorbestimmte Bedingung erfüllt (Ja im Schritt S104), so erfolgt eine Verarbeitung, damit aus der Objektinformation von vorhergehenden Daten, die die vorbestimmte Bedingung erfüllen, eine besondere Objektinformation erkannt wird, die einen Entfernungsparameterwert mit einer im Wesentlichen ganzzahligen Vielfachen der Objektinformation hat. Im einzelnen wird zuerst ein Gruppenbereich für Harmonische eingestellt, damit man Gruppendaten für Harmonische erkennt, die zu einer besonderen Spitzensignalgruppe gehören (Schritt S105). Der Gruppenbereich für Harmonische ist in 4 dargestellt. D. h., dass in der Aufwärtsperiode der Gruppenbereich für Harmonische in Richtung der Y-Achse mit einer Frequenz (f × 2) mit einer ganzzahligen Vielfachen der Frequenz der Gruppe A1 festgelegt wird, und sie hat eine Breite von einer Frequenz, die um ungefähr 2,0 kHz größer ist als die einschlägige Frequenz, bis zu einer Frequenz, die um ungefähr 1 kHz kleiner ist als die einschlägige Frequenz. Befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug in Richtung der X-Achse direkt vor dem Fahrzeug 1, und ist der Winkel auf 0 Grad festgelegt, wenn die Planarantenne 15 senkrecht zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist, so wird beispielsweise der Bereich 4 Grad links und rechts, d. h. insgesamt 8 Grad, als Gruppenbereich für Harmonische eingestellt.
  • Gibt es eine Gruppe innerhalb des eingestellten Gruppenbereichs für Harmonische (Ja im Schritt S106), so wird das Gruppenflag für Harmonische der Zielgruppe gesetzt (Schritt S107). In 4 sind die Gruppe B1 und die Gruppe C1 im Gruppenbereich α für Harmonische der Aufwärtsperiode enthalten, und die Gruppe B2 ist im Gruppenbereich β für Harmonische der Abwärtsperiode enthalten. Gibt es keine Gruppe innerhalb des eingestellten Gruppenbereichs für Harmonische (Nein im Schritt S106), da keine Zielgruppe vorhanden ist, so wird das Gruppenflag für Harmonische für keine der Gruppen gesetzt.
  • Nach Abschluss der Erfassung der Anwesenheit bzw. Abwesenheit einer Gruppe Harmonischer erfolgt das Paaren für die Gruppen in der Aufwärtsperiode und die Gruppen in der Abwärtsperiode, siehe 5 (Schritt S108). Bei den zu paarenden Gruppen erfolgt die Paarung nur für eine Gruppe mit gesetztem Gruppenflag für Harmonische in einer Periode und eine Gruppe mit gesetztem Gruppenflag für Harmonische in der anderen Periode. Damit lässt sich verhindern, dass ein Spitzensignal, zu dem ein Objekt existiert, und ein Spitzensignal, zu dem kein Objekt existiert, fälschlicherweise gepaart werden.
  • Wie beschrieben wird nur dann, wenn die Gruppen mit gesetztem Gruppenflag für Harmonische jeweils in der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode vorhanden sind (Ja im Schritt S109) eine Paarung vorgenommen, und das Flag für ein Harmonischen-Paar wird gesetzt (Schritt S110). Die Paarung von Gruppen, bei denen das Gruppenflag für Harmonische nicht gesetzt (zurückgesetzt) ist, erfolgt abhängig von Information über Frequenz oder Winkel.
  • Sind während der Paarungsverarbeitung Gruppen mit gesetztem Gruppenflag für Harmonische in der Aufwärtsperiode und der Abwärtsperiode nicht vorhanden (Nein im Schritt S109), so wird das Flag für ein Harmonischen-Paar für die gepaarten Gruppen nicht gesetzt, und die Daten werden als Objektinformation im Speicher 11b abgelegt. Liegen mehrere Objekterkennungsverarbeitungs-Daten im Speicher 11b vor (Ja im Schritt S111), so wird die Kontinuitätsfeststellung für das Objekt vorgenommen (Schritt S112).
  • Die Kontinuitätsfeststellung für das Objekt ist eine Verarbeitung, die feststellt, ob in den durch das Paaren während der Objekterkennungsverarbeitung im Speicher 11b als Objektinformation oder besondere Objektinformation abgelegten Daten Objektinformation bezüglich des gleichen Objekts während der mehrmaligen Objekterkennungsverarbeitung kontinuierlich erkannt wird. Während der Verarbeitung zur Kontinuitätsfeststellung wird die Verarbeitung zum Festsetzen von Objektinformation einer Grundschwingung als Bezug zum Berechnen einer Gruppe Harmonischer im Weiteren ausführlich beschrieben.
  • Damit ist es möglich, festzustellen, ob Objektinformation mit gesetztem Flag für ein Harmonischen-Paar während einer mehrmaligen Objekterkennungsverarbeitung kontinuierlich erfasst wird, und zu verhindern, dass eine fälschliche Kontinuitätsfeststellung für Objektinformation erfolgt, bei der das Flag für ein Harmonischen-Paar gesetzt ist, und für Objektinformation, bei der das Flag für ein Harmonischen-Paar nicht gesetzt ist. Sind im Speicher 11b keine Daten aus einer mehrmaligen Objekterkennungsverarbeitung abgelegt (Nein im Schritt S111), so erfolgt eine von Beginn an neue Objekterkennungsverarbeitung.
  • Ist zum Zeitpunkt der Kontinuitätsfeststellung Objektinformation mit gesetztem Flag für ein Harmonischen-Paar kontinuierlich vorhanden (Ja im Schritt S113), so wird das Flag für die Harmonischen-Feststellung für das Ziel mit Kontinuität gesetzt (Schritt S114). Hat die Objektinformation mit gesetztem Flag für ein Harmonischen-Paar keine Kontinuität (Nein im Schritt S113), so wird das Flag für die Harmonischen-Feststellung für beliebige Zieldaten nicht gesetzt, und die Verarbeitung geht zum folgenden Schritt über.
  • Tritt die Kontinuität in mindestens einer vorbestimmten Anzahl Fälle oder häufiger auf (Ja im Schritt S115), so erfolgt eine Objektkonsolidierung, bei der mehrere im Speicher 11b abgelegte Objektinformationen kombiniert werden, um die Information für ein einziges Objekt zu erzeugen (Schritt S116). Die Objektinformation wird an die elektronische Steuervorrichtung 3 ausgegeben (Schritt S117). Ein Auftreten der Kontinuität in mindestens einer vorbestimmten Anzahl Fälle oder häufiger bedeutet beispielsweise, dass Objektinformation oder besondere Objektinformation bezüglich des gleichen Objekts zwei Mal oder drei Mal oder häufiger erkannt wird.
  • Damit kann die Fahrzeugsteuerung bezogen auf ein Objekt exakt vorgenommen werden, so dass man dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen kann.
  • Bewegt sich bei der beschriebenen Erfassungsverarbeitung für Harmonische, bei der beispielsweise das Gruppenflag für Harmonische für Gruppen von Harmonischen gesetzt wird, bei der das Flag für Harmonischen-Paare für ein Harmonischen-Paar gesetzt wird, und bei der das Flag für die Harmonischen-Feststellung für ein Paar harmonischer Gruppen gesetzt wird, die Kontinuität aufweisen, das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit, so kann der Modus von einem Modus für die normale Objektinformationserkennung auf einen Modus für die besondere Objektinformation im Zusammenhang mit Harmonischen umgeschaltet werden. Die Bewegung mit geringer Geschwindigkeit bezieht sich auf einen Fall, bei dem sich das Fahrzeug 1 gemäß der Information vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 mit einer Geschwindigkeit kleiner oder gleich 10 km/h bewegt. In diesem Fall wird der Modus für die Erkennung der besonderen Objektinformation im Zusammenhang mit Harmonischen ausgeführt. Befinden sich zahlreiche Objekte nahe am Fahrzeug 1, das sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt, anders ausgedrückt besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Harmonische auftreten, so erfolgt diese Verarbeitung, so dass eine Paarung einer Harmonischen-Gruppe und einer normalen Gruppe, die nicht harmonisch ist, verhindert werden kann bzw. dass eine fälschliche Kontinuitätsfeststellung für Objektinformation, bei der das Flag für Harmonischen-Paare gesetzt ist, und normale Objektinformation, die keine Harmonische ist, verhindert werden kann. Zudem kann der nutzbare Bereich des Objekterkennungssystems ausgeweitet werden, und man kann dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • Im Weiteren wird anhand von 8 die Einstellungsverarbeitung für Grundschwingungs-Objektinformation während der beschriebenen Kontinuitätsfeststellung (Schritt S112) erklärt. In 8 enthalten die vorher erfassten Daten Objektinformation A3, besondere Objektinformation B3 sowie Objektinformation D3, die im Speicher 11b der Signalverarbeitungsvorrichtung 11 hinterlegt ist. Diese Objektinformationen sind Objektinformationen die durch die Objekterkennungsverarbeitung erkannt werden. Für die Objektinformationen ist bei der Objektinformation A3 ein Grundschwingungs-Feststellungsflag gesetzt, und bei der besonderen Objektinformation B3 ist das Harmonischen-Feststellungsflag gesetzt. Das Grundschwingungs-Feststellungsflag wird für Objektinformation als Referenz zum Erkennen von Daten gesetzt, die sich auf Harmonische beziehen, beispielsweise die Harmonischen-Gruppe, das Paar von Harmonischen-Gruppen usw.
  • Nun wird festgestellt, ob es Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag innerhalb eines vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ gibt, der eine Breite von ungefähr 1 m vor und nach der Position hat, bei der die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit als Entfernungsparameterwerte den halben (1/2) Wert annehmen, und zwar in Richtung der Y-Achse mit dem gleichen Winkel wie Objektinformation, bei der das Harmonischen-Feststellungsflag während der nächsten Objekterkennung gesetzt ist, und ob es sich um den Bereich von ±4 Grad handelt, d. h. um den gleichen Winkel der auch bei der beschriebenen Feststellung von Harmonischen-Gruppen verwendet wird, wobei die Vorderseite des Fahrzeugs auf 0 Grad gesetzt wird.
  • Wird keine Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag innerhalb des vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ erkannt, oder anders formuliert wird Objektinformation in Bezug auf Grundschwingungen während der kontinuierlichen Objekterkennungsverarbeitung nicht kontinuierlich erfasst, so wird Objektinformation A4 mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag virtuell an der gleichen Winkelposition gesetzt, bei der die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit als Entfernungsparameterwerte von Objektinformation mit gesetztem Harmonischen-Feststellungsflag den halben Wert annehmen. Daher kann eine kontinuierliche Feststellungsverarbeitung des gleichen Objekts während jeder Objekterkennungsverarbeitung kontinuierlich vorgenommen werden. Zudem kann man verhindern, dass Objektinformation, die als Grundschwingung angesehen wird und für die Fahrzeugsteuerung erforderlich ist, nicht für die Fahrzeugsteuerung herangezogen wird, obwohl die Objektinformation in der Nähe des Fahrzeugs vorhanden ist.
  • Während der Verarbeitung zum Speichern von Objektinformation, die durch die Objekterkennungsverarbeitung erkannt wird, im Speicher 11b der Signalverarbeitungsvorrichtung 11, wird die im Speicher 11b abgelegte Objektinformation gelöscht, falls die Objektinformation bezüglich des gleichen Objekts während mehrerer Objekterkennungsverarbeitungen nicht kontinuierlich erkannt wird.
  • Ein Frequenzspektrum, das zu einem Objekt gehört, das eine geringe relative Entfernung zum Fahrzeug 1 hat, liegt jedoch in einem tiefen Frequenzband (beispielsweise bei 13 kHz oder darunter) bezogen zur Entfernung. In dem tiefen Frequenzband werden zahlreiche Frequenzspektren durch Rauscheffekte aufgrund einer Frequenzmodulation der gesendeten Welle oder der empfangenen Welle erzeugt oder durch Rauschen, das von der Hardware stammt. Daher setzt man den Grenzwert für das Erfassen des Spitzensignals auf einen hohen Leistungswert, und es kann sein, dass während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen ein Spitzensignal nahe am Fahrzeug nicht kontinuierlich erkannt wird.
  • Ist eine kontinuierliche Erkennung während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen nicht möglich, so kann aus diesem Grund nur dann, wenn eine Verarbeitung zum Löschen der Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag erfolgt, die im Speicher 11b abgelegt ist, die vorhergesagte Objektinformation als Objektinformation innerhalb des vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ aus besonderer Objektinformation festgesetzt werden, bei der das Grundschwingungs-Feststellungsflag gesetzt ist.
  • Damit lässt sich verhindern, dass Objektinformation aus dem Speicher 11b gelöscht wird, obwohl ein Objekt dafür vorhanden ist, und man kann dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • Es wird nun die bisher beschriebene Einstellverarbeitung für Grundschwingungs-Objektinformation anhand des Flussdiagramms in 9 erklärt. Zuerst wird während der kontinuierlichen Erfassungsverarbeitung festgestellt, ob das Grundschwingungs-Feststellungsflag für vorher erfasste Daten gesetzt ist, die im Speicher 11b abgelegt sind (Schritt S201). Ist das Grundschwingungs-Feststellungsflag gesetzt (Ja im Schritt S201), wird daraufhin festgestellt, ob das Harmonischen-Feststellungsflag während der folgenden Objekterkennungsverarbeitung gesetzt ist (Schritt S202). Ist das Grundschwingungs-Feststellungsflag für vorher erfasste Daten nicht gesetzt (Nein im Schritt S201), so endet die Verarbeitung.
  • Ist das Grundschwingungs-Feststellungsflag gesetzt (Ja in Schritt S202), so wird der vorhergesagte Grundschwingungsbereich γ eingestellt (Schritt S203). Der vorhergesagte Grundschwingungsbereich hat wie beschrieben eine Breite von ungefähr 1 m vor und nach der Position, an der die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit in Richtung der Y-Achse als Entfernungsparameterwerte von Objektinformation mit gesetztem Harmonischen-Feststellungsflag den halben Wert (1/2) annehmen, und es handelt sich um den Bereich von ±4 Grad, d. h. um den gleichen Winkel der auch bei der beschriebenen Feststellung von Harmonischen-Gruppen verwendet wird, wobei die Vorderseite des Fahrzeugs auf 0 Grad gesetzt wird. Ist das Harmonischen-Feststellungsflag nicht gesetzt (Nein im Schritt S202), so endet die Prozedur.
  • Nach dem Einstellen des vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ erfolgt die Erkennungsverarbeitung von Objektinformation, bei der das Grundschwingungs-Feststellungsflag gesetzt ist (Schritt S204). Erkennt die Grundschwingungs-Erkennungsverarbeitung Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag (Ja im Schritt S205) so wird die Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag als Grundschwingungs-Objektinformation festgesetzt (Schritt S206).
  • Wird keine Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag erkannt (Nein im Schritt S205), so wird die vorhergesagte Grundschwingungs-Objektinformation, die aus Daten mit gesetztem Harmonischen-Feststellungsflag wurde, innerhalb des vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ als Grundschwingungs-Objektinformation festgesetzt, an der die Kontinuitätsfeststellung erfolgt (Schritt S207). Damit kann man verhindern, dass als Grundschwingung angesehene Objektinformation, die für die Fahrzeugsteuerung erforderlich ist, aus dem Speicher 11b der Signalverarbeitungsvorrichtung 11 gelöscht wird, obwohl die Objektinformation in der Nähe des Fahrzeugs vorhanden ist, und man kann dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • Wird keine Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag erkannt, so kann die Verarbeitung zum Einstellen der vorhergesagten Grundschwingungs-Objektinformation, die aus Daten berechnet wird, bei denen das Harmonischen-Feststellungsflag gesetzt ist, und zwar innerhalb des vorhergesagten Grundschwingungsbereichs γ als Grundschwingungs-Objektinformation, erfolgen, falls im Speicher 11b abgelegte Objektinformation während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen nicht kontinuierlich erkannt wird, und nur wenn die Verarbeitung zum Löschen von Objektinformation aus dem Speicher 11b vorgenommen wird.
  • Damit kann man verhindern, dass für die Fahrzeugsteuerung verwendete Objektinformation fälschlicherweise aus dem Speicher 11b gelöscht wird, und man kann dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • Die Verarbeitung zum Einstellen der Grundschwingungs-Objektinformation kann nur dann vorgenommen werden, wenn mit geringer Geschwindigkeit gefahren wird. Fahren mit geringer Geschwindigkeit betrifft den Fall, dass das Fahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h oder weniger fährt. Werden Informationen für ein Objekt nahe am Fahrzeug 1, d. h. Daten von Grundschwingungen, während mehrerer kontinuierlicher Objekterkennungsverarbeitungen nicht kontinuierlich erkannt, so wird vorhergesagte Grundschwingungs-Objektinformation aus Objektinformation mit gesetztem Harmonischen-Feststellungsflag berechnet und als Grundschwingungs-Objektinformation festgesetzt. Bei Objektinformation mit gesetztem Grundschwingungs-Feststellungsflag erfolgt die Einstellungsverarbeitung für die Grundschwingungs-Objektinformation zum Festsetzen der Objektinformation als Grundschwingungs-Objektinformation. Daher kann man dem Benutzer eine sichere Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • Obwohl in der obigen Beschreibung die relative Entfernung und die relative Geschwindigkeit als Entfernungsparameterwerte der Objektinformation benutzt werden, kann man nur entweder die relative Entfernung oder die relative Geschwindigkeit verwenden. Zudem kann man eine Frequenz, die ein Spitzensignal darstellt, das als Erkennungsquelle dient, als Entfernungsparameterwert der Objektinformation nutzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 11-133144 A [0011, 0013]

Claims (15)

  1. Signalverarbeitungsvorrichtung, die eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, in der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst: eine Bereichseinstelleinheit, die einen Frequenzbereich sowohl in der ersten Periode als auch in der zweiten Periode einstellt, und zwar abhängig von der Frequenz einer ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals im Zusammenhang mit der Objektinformation, die in einer vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erfasst worden ist; eine Signaleinstelleinheit, die ein Spitzensignal als besonderes Spitzensignal für den Fall festlegt, dass das Spitzensignal innerhalb des Frequenzbereichs sowohl der ersten Periode als auch der zweiten Periode liegt; und eine Paarungseinheit, die das besondere Spitzensignal in der ersten Periode und das besondere Spitzensignal in der zweiten Periode paart.
  2. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, zudem umfassend: eine Informationseinstelleinheit, die Objektinformation, die sich auf das besondere Spitzensignal bezieht, als besondere Objektinformation einstellt, und zwar für den Fall, dass das besondere Spitzensignal in der ersten Periode mit dem besonderen Spitzensignal in der zweiten Periode gepaart wird; und eine Feststelleinheit, die feststellt, ob die besondere Objektinformation über mehrere fortlaufende Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge fortlaufend erkannt wird.
  3. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Signalverarbeitungsvorrichtung dafür konfiguriert ist, dass sie in ein Fahrzeug eingebaut wird; die Signalverarbeitungsvorrichtung zudem eine Erfassungseinheit umfasst, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst; und die Signaleinstelleinheit das Spitzensignal nur dann als besonderes Spitzensignal festsetzt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit.
  4. Radarvorrichtung, umfassend: die Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1; eine Sende- und Empfangseinheit, die die gesendete Welle ausgibt und die reflektierte Welle empfängt; und eine Ausgabeeinheit, die die Objektinformation ausgibt, die in der Objekterkennungsverarbeitung der Signalverarbeitungsvorrichtung erkannt wird, und zwar an eine elektronische Steuervorrichtung, die die Objektinformation verwendet.
  5. Fahrzeugsteuersystem, umfassend: die Radarvorrichtung nach Anspruch 4; und eine Steuereinheit, die ein Fahrzeug abhängig von der Objektinformation steuert, die die Radarvorrichtung ausgibt.
  6. Signalverarbeitungsverfahren, das eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, bei der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst: das Einstellen eines Frequenzbereichs sowohl in der ersten Periode als auch in der zweiten Periode, und zwar abhängig von der Frequenz einer ganzzahligen Vielfachen des Spitzensignals im Zusammenhang mit der Objektinformation, die in einer vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erfasst worden ist; das Einstellen eines Spitzensignals als besonderes Spitzensignal für den Fall, dass das Spitzensignal innerhalb des Frequenzbereichs sowohl der ersten Periode als auch der zweiten Periode liegt; und das Paaren des besonderen Spitzensignals in der ersten Periode und des besonderen Spitzensignals in der zweiten Periode.
  7. Computerlesbares Medium, in dem ein Programm aufgezeichnet ist, das einen Computer veranlasst, das Verfahren nach Anspruch 6 auszuführen.
  8. Signalverarbeitungsvorrichtung, die eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, in der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst: eine Feststelleinheit, die feststellt, ob Objektinformation, die sich auf das gleiche Objekt bezieht, über mehrere kontinuierliche Objekterkennungsverarbeitungen kontinuierlich erkannt wird; eine Erfassungseinheit, die besondere Objektinformation erkennt, die einen vorbestimmten Entfernungsparameterwert hat, und zwar abhängig von der Objektinformation, die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt worden ist; eine Einstelleinheit, die virtuell vorhergesagte Objektinformation einstellt, die einen Entfernungsparameterwert hat, der aus der besonderen Objektinformation in dem Fall berechnet wird, dass die besondere Objektinformation erkannt wird, wobei die Feststelleinheit für die Feststellung Objektinformation aufnimmt, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, und die vorhergesagte Objektinformation.
  9. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Feststelleinheit die vorhergesagte Objektinformation in die Objektfeststellung einbezieht, falls keine Objektinformation, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, innerhalb eines Erfassungsbereichs liegt, der abhängig von der besonderen Objektinformation eingestellt wird.
  10. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, zudem umfassend eine Speichereinheit, in der die Objektinformation gespeichert wird, wobei die Feststelleinheit die vorhergesagte Objektinformation nur dann in die Objekterkennung aufnimmt, wenn die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannte Objektinformation nicht über mehrere kontinuierliche Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge kontinuierlich erkannt wird und die in der Speichereinheit gespeicherte Objektinformation gelöscht ist.
  11. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: die Signalverarbeitungsvorrichtung so aufgebaut ist, dass man sie in ein Fahrzeug einbauen kann; die Signalverarbeitungsvorrichtung zudem eine Erfassungseinheit enthält, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst; und die Feststelleinheit die vorhergesagte Objektinformation nur dann in die Feststellung des Objekts einbezieht, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit.
  12. Radarvorrichtung, umfassend: die Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8; eine Sende- und Empfangseinheit, die die gesendete Welle ausgibt und die reflektierte Welle empfängt; und eine Ausgabeeinheit, die die Objektinformation ausgibt, die in der Objekterkennungsverarbeitung der Signalverarbeitungsvorrichtung erkannt wird, und zwar an eine elektronische Steuervorrichtung, die die Objektinformation verwendet.
  13. Fahrzeugsteuersystem, umfassend: die Radarvorrichtung nach Anspruch 12; und eine Steuereinheit, die ein Fahrzeug abhängig von der Objektinformation steuert, die die Radarvorrichtung ausgibt.
  14. Signalverarbeitungsverfahren, das eine Objekterkennungsverarbeitung vornimmt, bei der Spitzensignale, die jeweils eine Differenzfrequenz zwischen einem gesendeten Signal, dessen Frequenz sich in einem vorbestimmten Zyklus ändert, und einem empfangenen Signal darstellen, das man durch den Empfang einer reflektierten Welle einer gesendeten Welle abhängig von dem gesendeten Signal von einem Objekt erhält, in einer ersten Periode gewonnen werden, in der die Frequenz des gesendeten Signals ansteigt, und in einer zweiten Periode, in der die Frequenz des gesendeten Signals abfällt, und die Spitzensignale in der ersten Periode mit den Spitzensignalen in der zweiten Periode gepaart werden, damit man Objektinformation im Zusammenhang mit den Spitzensignalen erkennt, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst: das Feststellen, ob Objektinformation, die zu dem gleichen Objekt gehört, kontinuierlich über mehrere kontinuierliche Objekterkennungs-Verarbeitungsvorgänge erkannt wird; das Erkennen besonderer Objektinformation, die einen vorbestimmten Entfernungsparameterwert hat, und zwar abhängig von der Objektinformation, die in der vorhergehenden Objekterkennungsverarbeitung erkannt worden ist; und das virtuelle Einstellen vorhergesagter Objektinformation, die einen Entfernungsparameterwert hat, der aus der besonderen Objektinformation in dem Fall berechnet wird, dass die besondere Objektinformation erkannt wird, wobei Objektinformation, die in der letzten Objekterkennungsverarbeitung erkannt wurde, und die vorhergesagte Objektinformation in die Feststellung aufgenommen werden.
  15. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, das einen Computer veranlasst, das Verfahren nach Anspruch 14 auszuführen.
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